Page 8 - Inorganic Chemistry 2561_2
P. 8
บทที่ 1 ธาตุทรานสิชันและปฏิกิริยารีดอกซ์
ตารางที่ 1.2 การจัดเรียงอิเลคตรอนของโลหะทรานสิชัน
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn
2
5
1
2
2
10
6
1
2
2
2
8
2
1
2
10
3
7
5
2
4s 3d 4s 3d 4s 3d 4s 3d 4s 3d 4s 3d 4s 3d 4s 3d 4s 3d 4s 3d
Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd
2
5
1
2
8
10
l
10
1
0
10
2
2
7
1
5
2
4
1
1
5s 4d 5s 4d 5s 4d 5s 4d 5s 4d 5s 4d 5s 4d 5s 4d 5s 4d 5s 4d
Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg
2
6
9
l
7
2
2
4
1
2
5
3
2
2
2
10
2
10
l
2
6s 5d 6s 5d 6s 4d 6s 5d 6s 4d 6s 5d 6s 5d 6s 5d 6s 5d 6s 5d
จากตารางเมื่อมีอิเลคตรอนใน d ออร์บิทัล ท าให้อ านาจทะลุทะลวงต่อ 4s ออร์บิทัลมีค่าลดลง ในตาราง
ที่ 1.3 เห็นได้ว่าล าดับในการจัดเรียงอิเลคตรอนลงใน s และ d ออร์บิทัลของธาตุทรานสิชันในสถานะก๊าซมีการ
จัดเรียงที่ตรงกันข้ามกับตารางที่ 1.2
ตารางที่ 1.3 การจัดเรียงอิเลคตรอนของธาตุทรานสิชันในสถานะก๊าซ
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn
2
2
1
8
2
2
10
6
2
7
5
2
2
1
5
2
10
2
3
1
3d 4s 3d 4s 3d 4s 3d 4s 3d 4s 3d 4s 3d 4s 3d 4s 3d 4s 3d 4s
y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd
10
10
4
1
2
2
1
8
10
1
2
1
5
l
2
5
1
2
0
7
4d 5s 4d 5s 4d 5s 4d 5s 4d 5s 4d 5s 4d 5s 4d 5s 4d 5s 4d 5s
Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg
10
1
l
2
10
3
2
4
2
l
2
2
2
7
2
9
2
2
5
6
5d 6s 5d 6s 4d 6s 5d 6s 4d 6s 5d 6s 5d 6s 5d 6s 5d 6s 5d 6s
การจัดเรียงอิเลคตรอนของธาตุทรานสิชันธาตุที่แสดงในตารางที่มีสีเข้มเป็นธาตุที่จัดเรียงอิเลคตรอนใน
s ออร์บิทัลแตกต่างไปจากธาตุอื่น เนื่องจากผลของการผลักกันของอิเลคตรอน 2 ตัวใน s ออร์บิทัลมีค่ามากกว่า
พลังงานที่ท าให้อิเลคตรอนจับคู่กัน (pairing energy) ท าให้อิเลคตรอนของ Cr จัดตัวแบบ half filled โดย
จัดเป็นอิเลคตรอนเดี่ยวทั้งหมดใน d ออร์บิทัล และ full filled ของ Cu โดยจัดเป็นอิเลคตรอนคู่ทั้งหมดใน d
ออร์บิทัล และจากแนวโน้มตามตารางธาตุ พบว่าขนาดอะตอมของธาตุทรานสิชันคาบที่ 3 มีค่าใกล้เคียงกับ
ธาตุทรานสิชันคาบที่ 2 เพราะธาตุทรานสิชันในคาบที่ 3 มีประจุบวกภายในนิวเคลียสจ านวนมาก เนื่องจากผ่าน
อนุกรมของธาตุ f block มาท าให้มี prenetrating power สูงขึ้น อิเลคตรอนจึงอยู่ใกล้นิวเคลียสมากขึ้นขนาด
ของอะตอมในคาบที่ 3 จึงมีขนาดใหญ่ขึ้นไม่มาก เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า lanthanide contraction และ
เนื่องจากการมีจ านวนโปรตอนในนิวเคลียสมากขึ้นในแถวเดียวกันนี้เองท าให้ ionization energy มีค่าสูงกว่าโลหะ
ในกลุ่ม s block ธาตุทรานสิชันจึงไม่ว่องไวต่อปฏิกิริยาเคมีเหมือนกับโลหะในกลุ่ม s block แต่ธาตุทรานสิชันก็
เกิดการสูญเสียอิเลคตรอนได้ง่าย โดยเกิดที่อิเลคตรอนใน s ออร์บิทัลก่อน จึงพบเลขออกซิเดชันที่มีค่า เป็น +2
ในธาตุทรานสิชันเกือบทุกธาตุยกเว้นธาตุทรานสิชันหมู่ที่ 3 และธาตุใน f block ที่มีเลขออกซิเดชันส่วนใหญ่
เท่ากับ +3 เลขออกซิเดชันของธาตุทรานสิชันแสดงในตารางที่ 1.4
4
